Pagină web în lucru!
Partea în engleză este mai completă....

Caut student/a pentru a ajuta la corecturi, eventual traduceri.....

Please consider supporting our efforts.

"/>

Newsletter subscription

Conductibilitatea compușilor covalenţi

Conductibilitatea compușilor covalenţi

CURENT ELECTRIC, covalente legate și absurditatile fizicii moderne


Partea experimentală

Un circuit electric simplu ca în fig. 1 se formează. Materiale obișnuite sunt necesare: un ampermetru, unele conductoare, baterii de 1,5 V și 9 V.
Pentru scopul experimentului o cantitate mică de iod pur (grad reactiv cel puțin) și niște electrozi de grafit sunt necesari. Nu este recomandata efecturea  acestui experiment acasă, sau în cazul în care se face, un chimist este absolut necesar. Într-un recipient închis, aproximativ 5 g de iod se introduc. Doi electrozi de grafit sunt inserate în iod solid și după aceea conectat la circuit extern.

covalent compund conductibility 01

Figura 1. Schema de partea experimentală

Iodul este încălzit cu grijă cu o sursă electrică până se topește (temperatura trebuie să fie menținută sub 150 ° C) și curentul electric în circuit este măsurat.
            La început, când o baterie de 1,5 V este folosita ca sursă, având iod solid în interiorul containerului curentul măsurat este nul. In timpul încălzirii, un curent în creștere de la 0 până la o maximă de aproximativ 35 mA se observă în circuitul atunci iodul este complet topit și distanța dintre electrozi de grafit este de aproximativ 10 mm.
Când sursa de căldură se îndepărtează, se observă un efect surprinzator, la  solidificarea iodului si prin menținerea electrodului de grafit în interiorul iodului un curent electric de aproximativ 0,05 mA continuă să curgă în circuit chiar și atunci când iodul devine solid.
Efectul este mic și se poate trece neobservat, prin urmare, sunt necesare unele modificări pentru a fi evidențiat.
Dacă un mini ampermetru-electrometru este disponibil, micro ampermetru este substituit cu ultimele iar curentul este măsurat cu precizie sporită. Cu instrumentul meu Keithley, curentul măsurat a fost de 58 nA, menținând 1,5 V bateria ca sursă de energie. Pentru persoanele necalificate acest lucru poate fi un efect foarte mic, dar pentru specialiștii care lucrează în domeniu, un curent de 10-12 A sau chiar mai mic este un curent numărabil și consistent. Este imposibil să ignore sau să lase deoparte un curent de 58 nA, cu instrumente reale.
Pentru experiment acasă sau pentru cei neechipat cu un ampermetru pico, o sursă de Putere cu o tensiune mai maret poate  fi utilizata. Din punct de vedere chimic, nu sunt posibile reactii la electrozi. Desigur parametrii sursei trebuie să fie ajustati pentru a nu se produce o descărcare electrică între electrozi din grafit. In cel mai simplu exemplu, două utilitare 9 V baterii pot fi conectate în serie sau în paralel în circuil. Cu această îmbunătățire, curentul în circuit ridica la o minima de 1 mA cu baterii conectate în serie, distanța dintre electrozi fiind aproximativ 1 cm și electrozii inserati  circa 2 cm în iod. In fig. 2, sunt prezentate detalii pentru container meu. Eu am folosit un recipient de sticlă mică, cu un capac de polietilenă, iar pentru electrozii de grafit am facut gauri în capacul de  polietilenă. În acest caz, efectul devine considerabil, chiar și în cazul în care se utilizează instrumente lipsite de precizie.


 covalent compund conductibility 02

Figura 2. Detaliile de iod recipient închis

            O îmbunătățire suplimentară poate fi făcută dacă iodul conține iod solid care este răcit la temperatura mai scăzută. În acest scop, o baie de gheață și sare este  în stare să reduca temperatura la minus 15 ° C sau o sticla de gaz (CO2 sau N2) este  capabilă să producă temperaturi scăzute .
La o temperatură de -15 ° C, curentul în circuit devine 41 nA pentru o baterie de 1,5 V, iar 0,7 mA când doua baterii de 9V sunt folosite ca sursă.
            Experiment frumos și simplu, usor de efectuat în orice țară nedezvoltată, sau în orice laborator de nivel scăzut. Putem interpreta rezultatele acestui experiment în cadrul fizicii actuale?

Pe ce se bazeaza acest experiment și explicație reală

În general, compușii covalente nu sunt conductori electrici buni. Ele sunt clasificate ca semiconductoare sau izolatoare. Experimentul a fost realizat cu iod, astfel încât întreaga discuție se axează pe acest element și explicația proprietăților sale.
Pe  internet la următorul link:
http://www.britannica.com/EBchecked/topic/292625/iodine/280159/Physical-and-chemical-properties, oricine poate citi:
Iodul este un nemetal, aproape negru solid la temperatura camerei și are un aspect cristalin strălucitoar. Rețeaua moleculară conține molecule diatomice discrete, care sunt, de asemenea, prezente in stare topita și  gazoasa. Peste 700 ° C, disocierea in atomi de iod devine apreciabilă.
Iodul are o presiune de vapori moderată la temperatura camerei și într-un vas deschis sublimează încet la vapori violet profund, care este iritant pentru ochi, nas, si gat. (Iod foarte concentrat este toxic și poate cauza deteriorarea gravă a pielii și țesuturilor.) Din acest motiv, iod este cel mai bine pastrat într-o sticlă cu dop; pentru prepararea unei soluții apoase, sticla poate conține o soluție de iodură de potasiu, care scade considerabil presiunea de vapori de iod; maro complex (triiodură) se formează ușor:
KI + I2 KI3.
Iodul topit poate fi utilizat ca solvent neapos pentru ioduri. Conductivitatea electrică a iodului topit a fost parțial atribuit următorului echilibrul de auto-ionizare:
3I2 I3 ++ I3-

Am găsit, în internet, alte informații relevante pentru experimentul propus.
Un rezumat de o lucrare publicata in Physical Review, vol 45, Issue 11, 1934, de McLoed, JH, intitulat ,, spectrul de absorbție al atomului de iod ":
Spectrul de absorbție al atomului de iod a fost investigat în intervalul λ2100 spectral la 1400Å. Iodul a fost disociat prin încălzirea până la 1000 ° C. Un tub de descărcare de hidrogen sau un tub de descărcare de iod a fost utilizat ca sursă de iluminare.  Sursa a arătat în mod clar că λ1830 și 1783Å sunt linii de absorbție. Când lumina de la o descărcare în iod a fost trecut prin iodul încălzit următoarele linii s-au dovedit a fi slăbită prin absorbție, λ1830, 1783, 1642, 1618, 1583, 1515, 1507 și 1422Å.

Unde sunt absurditățile din explicație reală și în textele citate?

Este pentru prima dată în științele exacte fizică (fizica sau chimie), atunci când o topire a unui compus produce auto ionizare simultan.
Are acest sine ionizare corespunde cu realitatea sau este corelată cu alți parametri, cum ar fi potențiale ionizare sau spectre de emisie?
În orice carte cu date despre elemente caracteristici poate fi găsit:
· Potențialul de ionizare de iod atomic este 10,45 eV
· Potențialul de ionizare de iod molecular este 9,4 eV
· Presiunea de vapori de iod solide este de 0,3 Torr la 25 ° C și 1 Torr la 40 ° C
Este complet imposibil pentru o moleculă de iod a fi ionizat în proces simplu de topire sau evaporare cu aceste potentiale de ionizare.
De absurd, presupunând că o astfel de proces ar avea loc un efect frumos ar trebui să apară atunci când iodul solid se topește. Ionizare în măsura și recombinare sunt în echilibru, iodul topit trebuie să emită lumină într-un spectru larg de energii (VIS, UV, X ray) si nu numai in IR. Acest lucru se datorează faptului că în timpul procesului de recombinare când ionii dispariție are loc, saltul de electroni între diferitele niveluri de energii va genera un spectru de emisie larg ca în fig. 3.

covalent compund conductibility 03

Spectrele figura 3 de emisie de cation atunci când neutralizarea

Un calcul simplu se poate demonstra că, în cazul  ioduli topit, numărul de fotoni emiși este atât de consistent ca efectul ar trebui să fie observat cu ochiul liber. Desigur, cu tehnici instrumentale reale ar trebui să fie o bucată de tort pentru a observa acest sens în UV sau alte domenii spectrale.
Având în vedere cazul nostru, pentru un curent de 1 mA, aceasta înseamnă că fiecare al doilea o incarcare de aproximativ Q = A = 1 mC este generat.
Numărul de electroni și cationi ar trebui să fie:
Q = ne unde e este sarcina electronului 1,60 x 10-19 C și, prin urmare,
n = 1 x 10-3 C / 1,60 x 10-19 C = aprox 5 x 10 + 15
Văzând concentrație astfel de specii, chiar și pentru un amator isi da seama ca  trebuie să obțină un răspuns.
În absența unui mecanismului de curent unde dispar sarcinile?
Există un nou mecanism de încărcare si dispariție în absența recombinarii?
Nu există nici un VIS, UV, spectre de raze X pentru o soluție de iod topit și, prin urmare, dispariția de încărcare nu poate avea loc prin recombinare; cu excepția unei caracteristici spectrelor de emisie IR la temperatura procesului de topire, fără fotoni superiori emisi vreodată și, prin urmare, procesul de ionizare în timpul topirii este pură imaginație ....
Pe de altă parte, în cazul în care un proces de ionizare are loc în timpul topirii, efectul ar trebui să fie și mai evident pentru evaporare, deoarece moleculele de iod dobândesc și mai multă energie. Nu este o problemă complicată pentru a construi un tub cu vapori de iod la o presiune mai mica sau mai mare. O astfel de tub ar trebui să fie capabil să lucreze în orice diferență de potențial (chiar si la 5 volti), în cazul în care vaporii de iod sunt auto ionizat în mare proporție și, desigur, curentul poate trece prin.
Din nou, realitatea experimentală este complet diferit de consecințele absurde rezultate din interpretarea actuala. Un tub de descărcare de iod are nevoie destul de aceeași diferență de potențial ca orice alt tub de evacuare a gazelor și această diferență este de cel puțin câteva sute de volți până la unele kV, în funcție de lungimea tubului.
Pentru a avea particule pozitive și negative într-o primă etapă se formează o ioni pozitivi și negativi de iod. Energia necesară pentru obținerea acestor particule încărcate este mai mare de 1000ºC. De la chimie se știe că iodul se ionizeaza usor prin expunerea la lumina, deoarece radicalii (nu particule incarcate electric) sunt formati.
Ultimul  dar nu în ultimul rând, conductibilitatea electrica de iod solid ridică noi provocări pentru teoreticieni reale.
Așa cum a fost prezentat in parte experimentală, lăsând electrodul de grafit în iod, când I2 deveni solid, iodul solid este capabil să părăsească un curent electric pentru a trece prin. Conform teoriei actuale ar trebui să fie necesar să existe o mișcare de particule încărcate în interiorul iod cristal pentru a explica acest comportament.
Să admitem posibil acest lucru, dar după câteva secunde, particulele încărcate pe cale de disparitie la electrozi de grafit și curentul electric trebuie să se oprească să curgă. În realitate, chiar și după săptămâni, acest curent electric mic încă trece prin iod solid.
 In acest caz, ar trebui să se admită că la temperatura ambiantă, iar în lipsa de topire, molecule iod disociază în ioni. Poate o minte comuna  sa creda ca asta este in sine ionizare?
Dacă cineva mai crede ca este posibil acest lucru, să înghețe de iod la -40 C și să crească tensiunea de 20 sau 30 de volți. Conductibilitatea este încă acolo prezenta, chiar teoria actuala nu se poate explica.
O nouă interpretare a acestor fapt experimental simplu nevoie de o revizuire a legaturii  covalente , legaturii metalice și o revizuire a definiției actuale. În cartea este prevăzută o descriere detaliată și o interpretare a acestor fenomene.

 

© 2017 All Rights Reserved Coșofreț Sorin Cezar

MegaMenu RO